为了增大油井的烃类产量和/或降低油井的烃类开采的单位成本， 通常向地层内钻进一些井筒，并使这些井筒的方向偏离真正的竖直方 向。例如，使偏离的井筒穿透断裂的地层，就能增大由该井筒所限定 的导液区域，从而显著增大该油井的烃类产量。采用这些偏离的井筒 还能增大从具有固定数目钻进槽的一个单一的海上钻井平台所能钻进 和完井的井筒数目。构建海上钻进平台所花费的巨大的固定成本的回 收能力通常作为从该钻井平台所能钻进的井筒数目的一个函数的关系 被提高。利用当今技术例如利用在美国专利US5330007中所公开的技 术，在一个海上钻井平台从任何一条钻井槽都能钻进许多的偏离的井 筒或分支井筒。为了钻进一分支井筒，利用一个下井规样导筒把钻杆 引导到所期望的偏离地面套管的方向上。
本发明认识到需要这样一种下井规样导筒，即，这种下井规样导 筒能被放置并被固定在一主井筒内，以便能利用这种规样导筒从该主 井筒对一增加的分支井筒进行钻进和完井。在研制这种规样导筒的过 程所遇到的问题之一是确定规样导筒的结构和操作过程，使得规样导 筒的结构和操作过程能更容易且更能节约成本地让循环流体通过主井 筒内的规样导筒，从而把规样导筒固定在主井筒内，并且还能很容易 且更能节约成本地利用被固定的规样导筒来对一分支井筒进行钻进和 完井。因此，本发明的一个发明目的是提供一种下井规样导筒或下井 规样导筒系统，这种下井规样导筒或下井规样导筒系统被构造成用于 当把这种下井规样导筒或规样导筒系统放置到一井筒内时能使流体通 过规样导筒进行循环流动。本发明的另一个发明目的是提供这样一种 方法，即，这种方法用于使流体经过一主井筒内的规样导筒或规样导 筒系统进行循环流动，尤其是为了把这些规样导筒固定在所证券交易 的主井筒内。本发明的另外一个发明目的是提供这样一种规样导筒或 规样导筒系统，即，这种规样导筒或规样导筒系统被构造成用于从主 井筒对一个或多个分支井筒进行钻进和完井。本发明的另一个发明目 的是提供这样一种方法，这种方法用于把规样导筒或规样导筒系统从 一种流体循环结构重新构造成钻进或塞的结构。本发明的另外一个发 明目的是提供一种方法，这种方法利用规样导筒或规样导筒系统从主 井筒对一个或多个分支井筒进行钻进和完井。根据本发明，可以实现 上面所描述的这些发明目的以及其它的一些发明目的。下面将对本发 明进行描述。

本发明包括：一单独的下井规样导筒；由一些这种单独的下井规 样导筒构成的系统；在一井筒内使用这种规样导筒或规样导筒系统的 方法。根据一个实施例，本发明是一种规样导筒，这种规样导筒可放 置一主井筒内，并用于从该主井筒钻进一分支井筒。该规样导筒包括 一主体，所说的主体具有一个近端表面和一个远端表面，其中，主体 环绕着一主腔室。这种规样导筒还包括：一入口管，该入口管与所说 的近端表面接合，并与近端表面中的一入口孔对齐；一主出口管，该 主出口管与所说的远端表面接合，并与远端表面内的一主出口孔对齐； 一分支出口管，该分支出口管与所说的远端表面接合，并与所说远端 表面内的一分支出口孔对齐。主体基本上呈圆筒形，并包围着至少一 根旁通管，该旁通管从近端表面延伸到远端表面，并与所说的主腔室 流体分隔开。在主腔室内，入口管与主出口管或分支出口管不交叉。 入口管和主出口管同轴对齐，并环绕着一条基本竖直的主轴线，而分 支出口管基本上平行于入口管和主出口管。这种规样导筒还包括一个 转向器，该转向器被放置在主体内，以便限定出一条钻杆路径，该钻 杆路径从入口管通至分支出口管或通至主出口管。该转向器还可以被 放置在主出口管内，以便在主出口管内提供一种压力密封，从而能通 过分支出口管进行压力刺激。
根据本发明的另一个实施例，本发明是这样一种规样导筒，该规 样导筒可以放置在一主井筒内，并被构造成用于使流体通过该主井筒 进行循环流动。这种规样导筒包括：一主体，一入口管，一主出口管， 一分支出口管，其中，这些管通向主体内。在分支出口管内放置一分 支塞。这种规样导筒还包括一跨接组件(straddle assembly)，该跨 接组件包括一跨接管，所说的跨接管具有近端、远端、近端密封、远 端密封，所说的近端密封和远端密封放置在所说的近端和远端。近端 密封被安装在入口管内，远端密封被安装在主出口管内，从而提供一 条通过主体的连续的跨接组件流通路径，该跨接组件可阻止流体从入 口管流入分支出口管内。于是，便提供了一条连续的下井流通路径， 该下井流通路径通过入口管、跨接组件和主出口管。只需简单地把跨 接组件从主体中撤出，就可以把规样导筒从流体循环结构重新构造成 钻进结构，从而提供从入口管通向分支出口管或通向主出口管的钻杆 路径。
根据本发明的另一个实施例，本发明是一种规样导筒系统，该规 样导筒系统放置在一井筒内，并具有许多规样导筒，用于使流体在井 筒内循环流动。这种系统具有一个初始规样导筒和一个第一增加规样 导筒，每个规样导筒基本上与上面所描述的一样，都包括一主体、一 入口管、一主出口管、一分支出口管以及一跨接组件。初始规样导筒 的主出口管与第一增加规样导筒的入口管串接，以便把初始规样导筒 的连续的下井流通路径与第一增加规样导筒的连续的下井流通路径相 连接。这种规样导筒系统还可包括第二个或更多个被串接的增加规样 导筒，其中，第一增加规样导筒的主出口管与第二增加规样导筒的入 口管串接，第二增加规样导筒的主出口管与下一个增加规样导筒的入 口管串接，以便把全部规样导筒的连续的下井流通路径相互连接起来。
根据另一个实施例，本发明是这样一种规样导筒系统，这种规样 导筒系统可放置在一主井筒内，并具有许多规样导筒，被构造成用于 从该主井筒通过其中一个规样导筒来钻进至少一个分支井筒。这种系 统具有一个初始规样导筒和一个第一增加规样导筒，每个规样导筒基 本上与上面所描述的一样，都包括一主体，该主体具有一个近端表面 和一个远端表面，其中，该主体包围着：一主腔室；一入口管，该入 口管与近端表面接合，并与近端表面内的入口孔对齐；一主出口管， 该主出口管与远端表面接合，并与远端表面内的一主出口孔对齐；一 分支出口管，该分支出口管与远端表面接合，并与远端表面内的分支 出口孔对齐。初始规样导筒的主出口管与第一增加规样导筒的入口管 串接。这种规样导筒系统还可包括第二个或更多个串联设置的增加规 样导筒，其中，第一增加规样导筒的主出口管与第二增加规样导筒的 入口管串接，第二增加规样导筒的主出口管与下一个增加规样导筒的 入口管串接，以便把全部规样导筒的连续的下井流通路径相互连接起 来。
根据另一个实施例，本发明是一种用于使流体在一主井筒内通过 一规样导筒循环流动的方法。这种方法提供了一规样导筒，该规样导 筒包括：一主体、一入口管、一主出口管以及一分支出口管，其中， 这些管通向所说的主体内。所说的规样导筒被放置在一主井筒内，以 便在规样导筒和主井筒的表面之间形成一个环状空间。一跨接组件被 可拆卸地安装在所说的规样导筒内，使近端密封位于入口管内，使远 端密封位于主出口管内，以便提供一条通过所说主体的连续的跨接组 件流通路径。该跨接组件基本上能防止流体从入口管流入分支出口管 内，从而提供一条连续的下井流通路径，该下井流通路径通过入口管、 跨接组件和主出口管，它把分支出口管排除在外。分支出口管也被堵 塞住，以便防止在主井筒与分支出口管之间流体连通。把水泥向远端 方向注入到下井流通路径内，并通过使跨接组件向远端移动到水泥的 后面，从而使这些水泥向近端流入所说的环状空间内。提供至少一根 旁通管，穿过所说的规样导筒，这样就有利于水泥通过规样导筒向近 端移动。通过所说的分支出口管来钻进一分支井筒，然后通过所说的 分支出口管来对该分支井筒进行完井。也可以有通过把一钻杆穿入所 说的主出口管来使主井筒延伸。
根据另一个实施例，本发明是一种用于使流体通过许多规样导筒 在一主井筒内循环流动的方法。这种方法提供了一个初始规样导筒和 一个第一增加规样导筒，每个规样导筒包括：一主体、一入口管、一 主出口管和一分支出口管，其中这些管通向所说的主体内。初始规样 导筒和第一增加规样导筒被串接在一主井筒内，使得初始规样导筒的 主出口管与第一增加规样导筒的入口管相连接。一个初始跨接组件被 可拆卸地安装在所说的初始规样导筒内，使近端密封位于入口管内， 使远端密封位于主出口管内，以便提供一条通过所说主体的连续的跨 接组件流通路径，该初始跨接组件基本上防止流体从初始规样导筒的 入口管流入初始规样导筒的分支出口管内。一个第一增加的跨接组件 被可拆卸地安装在第一增加规样导筒内，使近端密封位于入口管内， 使远端密封位于主出口管内，以便提供一条通过所说主体的连续的跨 接组件流通路径，该第一增加的跨接组件基本上防止流体从第一增加 规样导筒的入口管流入到第一增加规样导筒的分支出口管内，从而提 供一条连续的下井流通路径，该下井流通路径通过初始规样导筒和第 一增加规样导筒，并把初始规样导筒和第一增加规样导筒的分支出口 管排除在外。初始规样导筒和第一增加规样导筒的分支出口管也被堵 塞住，以便防止在主井筒和初始规样导筒及第一增加规样导筒的分支 出口管之间形成流体连通。
提供一根远端延伸管，该远端延伸管延伸超过第一增加规样导筒 的主出口管。该远端延伸管具有一个近端和一个远端，所说的近端与 第一增加规样导筒的主出口管相连接，所说的远端通用说主井筒内。 朝着远端方向把水泥注入到下井流通路径内，水泥通过远端延伸管， 并向近端方向流入位于主井筒的表面和规样导筒之间的一个环状空间 内。通过把初始跨接组件流通路径堵塞住，阻止初始跨接组件的近端 侧和初始跨接组件的远端侧之间压力连通，从而实现使水泥流入所说 的环状空间内。在初始跨接组件的近端侧上形成一个正压差，以便使 初始跨接组件向远端移动，这种移动又促使水泥进行移动。然后，把 第一增加跨接组件流通路径堵塞住，并利用初始跨接组件的近端侧上 的正压差来使第一增加的跨接组件向远端移动，这种移动又促使水泥 发生移动。初始跨接组件的移动还能使初始规样导筒的入口管和初始 规样导筒的分支出口管之间形成流体连通。类似地，第一增加跨接组 件的移动能使第一增加规样导筒的入口管与第一增加规样导筒的分支 出口管之间形成流体连通。
这种方法还可以提供第二个或更多个增加规样导筒，把这些规样 导筒与初始规样导筒和第一增加规样导筒串接起来，其中，第一增加 规样导筒的主出口管与第二增加规样导筒的入口管相连接，第二增加 规样导筒的主出口管与下一个增加规样导筒的入口管相连接。第二个 或更多个增加的跨接组件被可拆卸地安装在所说的第二个或更多个增 加的规样导筒内，使近端密封位于入口管内，使远端密封位于主出口 管内，以便提供一条通过第二个或更多个增加的规样导筒的连续的跨 接组件流通路径，所说的跨接组件基本上能阻止流体从第二或更多个 增加的规样导筒的入口管流入第二个或更多个增加的规样导筒的分支 出口管内。使第二个或更多个增加的跨接组件向远端移动，以便使水 泥移动到所说的环状空间内。
一个转向器被放置在所说的初始规样导筒的主体内，以便限定出 一条从入口管通向初始规样导筒的分支出口管的钻杆通路。通过把一 钻杆穿入初始规样导筒的分支出口管来从主井筒钻进一分支井筒。还 通过初始规样导筒的分支出口管对该分支井筒进行压力刺激。类似地， 把一个转向器放置在第一增加规样导筒的主体内，以便限定出一条从 入口管至第一增加规样导筒的分支出口管的钻杆路径。然后，通过把 一钻杆穿入第一增加规样导筒的分支出口管，从主井筒钻进一分支井 筒。也通过第一增加规样导筒的分支出口管对该分支井筒进行压力刺 激。
根据另一个实施例，本发明是一种用于通过一规样导筒对一井筒 进行压力刺激的方法。该方法提供了一规样导筒，该规样导筒具有： 一入口管、一主出口管以及一分支出口管。入口管和主出口管被放置 主井筒内，分支出口管被放置在从所说主井筒的延伸出的一分支井筒 内。对所说的主出口管进行压力密封，以便能承受至少约3500psi(磅/ 平方英寸)的压力，并且通过所说的分支出口管对所说的分支井筒进行 压力刺激。
通过所附的附图以及所作的描述，可以更进一步地了理解本发明。

图1是用于本发明的规样导筒的立体示意图。
图2是图1中的规样导筒的顶视图。
图3是图1中的规样导筒的底视图。
图4是图1中的规样导筒沿4-4线的剖面图。
图5是图1中的规样导筒纵向剖面图。
图6是用于本发明的跨接组件的立体示意图。
图7是图1中的规样导筒的纵向剖面图，其中规样导筒内安装有图6 中的跨接组件，用于实施本发明的流体循环方法。
图8是图7中的跨接组件和规样导筒的顶视图。
图9是图7中的跨接组件和规样导筒的底视图。
图10是安装在主井筒中的本发明的规样导筒系统的剖面示意图， 其中，规样导筒系统处于一种实施流体循环方法的操作状态。
图11-15是图10中的规样导筒系统的一系列剖面示意图，其中，规 样导筒系统处于根据本发明进行的粘合过程的一系列操作状态。
图16是本发明的规样导筒系统的示意剖面图，图中的规样导筒系 统处于实施分支井筒钻进和完井方法的状态。
图17是用于本发明的转向器的立体示意图。
图18是图1中的规样导筒的纵向剖面图，其中，在规样导筒内安装 了图17中的转向器，用于实施分支井筒的钻进和完井方法。
图19和20是本发明的规样导筒系统处于实施分支井筒钻进和完井 方法的一系列操作状态。
图21是主井筒和从该主井筒延伸出的许多分支井筒的剖面示意 图，其中的分支井筒是采用本发明中的方法和规样导筒系统进行钻进 和完井的。

参照图1，本发明的规样导筒总体上由附图标记20来表示。规样导 筒20用作一导向器，它用于本发明所包括的流体循环、钻进和完井过 程中。规样导筒20具有一主体21，该主体呈圆筒形，从该主体21延伸 出许多基本上笔直的管状元件22，23，24。管状元件22是一入口管， 管状元件23是一出口管，管状元件24是一分支出口管。主体21具有圆 筒形侧壁25和近端板26及远端板27，所说的近端板26和远端板27分别 固定在侧壁25的近端和远端。在此所用的相对术语“近端”和“远端”是 参照井口而言的，其中，在井下，远端元件比对应的近端元件距离井 口通常更远。近端板26和远端板27与侧壁25垂直，并通过诸如焊接的 方法固定到侧壁25上。侧壁25与圆形板26，27的相交边缘最好被做成 斜角，以便有利于规样导筒20的远端进入井筒内，这将在后面被描述。 近端板26和远端板27是很坚固的，并具有4至6英寸数量级的厚度。
入口管22具有一个远端28，该远端28与近端26接合，并与近端板 中的一入口孔29对齐。入口管22终止于近端板26处，并利用螺纹(图 中未示)把远端28固定到近端板26上。主出口管23具有一个近端30， 该近端30与远端板27接合，并与远端板27中的一个主出口孔31对齐。 主出口管23终止于远端板27处，并利用螺纹(图中未示)把近端30固 定到远端板27上。入口管22、入口孔29、主出口管23和主出口孔31具 有尺寸基本相同的圆形断面，并同轴对齐，并以相同的规样导筒20竖 直轴线为轴线，这条相同的竖直轴线被称作主轴线。分支出口管24平 行于入口管22和主出口管23，并以一条竖直轴线为轴线，这条轴线被 称作规样导筒20的分支轴线，该分支轴线偏离所说主轴线。分支出口 管24具有一个近端32，该近端32与远端板27接合，并与远端板27中的 一个分支出口孔33对齐。分支出口管24终止于远端板27处，并利用螺 纹(图中未示)把近端32固定到远端板27上。分支管24和分支出口孔 33具有尺寸基本相同的圆形断面，这些圆形断面与入口管22、入口孔 29、主出口管23以及主出口孔31的圆形断面基本上相同。这些开孔29， 31，33全都具有斜切边缘，以便有利于从中穿过。
另外，参照图2-4，在主体21内安装有许多旁通管34a，34b，34c，34d。 每根旁通管，一般用附图标记34来表示，从近端板26到远端板穿过主 体21，并与入口管21、主出口管22以及分支出口管23平行。旁通管 34a，34b，34c，34d在它们的整个长度上是连续开通的，并分别与近端26 和远端板27中的旁通开孔36a，36b，36c，36d以及远端旁通开孔 38a，38b，38c，38d对齐。固定板40a，40b沿着旁通管34的长度竖直地穿过 主体21，并被密封地固定到侧壁25以及近端板26和远端板2上。固定板 在主体21内限定出许多腔室42a，42b，44，这些腔室相互之间是流体隔 离的。腔室42a是一个旁通腔室，该旁通腔室安装有旁通管34a，34b。 同样，腔室42b是一个旁通腔室，该旁通腔室安装有旁通管34c，34d。 腔室44是一个主腔室，该主腔室44位于旁通腔室42a和42b之间，并基 本上大于旁通腔室42a，42b。主腔室44的整个容积基本上是敞开的，并 具有基本上均匀的连续的断面，并且没有任何障碍物。因此，管22，23， 24基本上不伸入主腔室44内，并且在主腔室44内不会相互交叉。
入口管22、入口孔29、主腔室44、主出口孔31和主出口管23限定 出穿过规样导筒20的第一导向通路(或称主导向通路)，入口管22、 入口孔29、主腔室44、分支出口孔33和分支出口管24限定出穿过规样 导筒20的第二导向通路(或称分支导向通路)。主导向通路和分支导 向通路的特征在于它们组合成大致呈“h”形状。主导向通路在其整个长 度是连续且直线的，并通过规样导筒20。分支导向通路沿直线地通过 入口管22，但是在主腔室44内从它的直线路径偏向分支出口管24。当 分支导向通路从主腔室44出来时，该分支导向通路就继续沿直线通过 分支出口管24。因此，整条分支导向通路具有通过规样导筒的连续的 但非直线的路径。应当注意以当规样导筒20被象在后面要描述的那样 可操作地定位在井筒内时，入口管22、主出口管23和分支出口管24都 与井筒的纵向轴线平行地对齐。还应注意到，主出口管23基本上要比 分支出口管24长，而入口管22基本上要比它们中的任何一个短。
规样导筒20设有许多连接元件，这些连接元件使得规样导筒20能 与本发明的系统和方法中所采用的另外的下井元件相连接。例如，在 主出口管23的内表面上设置一对圆形槽49和一条纵向槽50，这有利于 把一个转向器按照后面将要描述的方式放置在规样导筒20内。入口管 22的近端52设有内螺纹54，主出口管23的远端55设有外螺纹56。螺纹 54，56使得一个规样导筒20的主出口管22的远端55能被连接到另一个 类似的规样导筒20的入口管22的近端52上，或连接到另外结构的规样 导筒上，或连接到可连接的套管上，或连接到另一个下井的可连接元 件，这将在后面被描述。类似地，分支出口管24的远端57设有内螺纹 58，该内螺纹58使得分支出口管24的远端57能与所需的其它下井元件 相连接。在分支出口管24的内表面上设置有一对圆形槽59，这有利于 按照后面将要描述的方式把悬挂组件放置在规样导筒20内。在这里， 是以举例的方式来表示出螺纹54，56，58的。对于熟练技术工来说， 很显然，把这些螺纹54，56，58设置在外部还是设置在内部是可以倒 过来的，或者也可以采用图中未示出的传统的连接装置来把一些规样 导筒20相互连接起来，或把规样导筒连接到其它的下井元件，这些都 在本发明的范围之内。
规样导筒20可以具有一种单件式的整体结构，也可以由多个部分 构成，所说的这些多个部分由任何适当的方式连接在一起，例如利用 螺纹、凸轮锁、焊接等来连接，并采用任何适当的方式例如采用O形 环或其它密封圈在它们的连接处进行密封。规样导筒20最好由一种适 当的金属或多种金属的组合来制造，这可根据在使用期间在井筒内会 受到的荷载和压力来选择。一般来说，整个规样导筒20的长度大约为 20至30英尺或更长。主体21的长度通常至少约为12英尺，以便适应分 支导向路径所具有的相当大的逐渐的弧形偏离。主体21的外径通常约 为0.3米的数量级，以便可以安装在传统的井筒内。主体21的圆筒形结 构使得当规样导筒20按照后面所描述的方式被固定在井筒内时，规样 导筒20基本上能阻止从井筒移动。规样导筒20在压力至少为3500psi， 优选的是至少7000psi，更优选的是至少10000psi或更大的井筒内能阻 止移动，这些压力要比公知的具有非圆筒形主体的规样导筒所对应的 压力大得多。
参照图6，跨接组件总体上由附图标记60来表示，它用作规样导筒 20的一个附加元件，具有协作的用途。跨接组件60包括一个连续长度 的跨接管62，该跨接管62具有一个敞开的近端64和一个敞开的远端66。 跨接管62是由一种很牢固的刚性材料例如用纤维玻璃或铝制成的，利 用传统的油田钻头可以容易地钻通该跨接管。跨接组件60还包括一个 近端密封68和一个远端密封70，这些密封通常被称作刮塞，这些刮塞 利用螺纹分别与跨接管62的敞开的近端64和远端66相连接。近端密封 68和远端密封70具有中间孔72，这些中间孔72与敞开的跨接管62对齐， 从而限定出一条连续的跨接组件流通路径。跨接组件60的长度基本上 大于主体21的长度。
近端密封68包括一个截锥形垫圈74，该截锥形垫圈74向远端方向 上逐渐缩小，以便有利于跨接组件60移入并通过规样导筒20。近端密 封68还包括许多沿径向延伸的固定销钉76，在后面将对这些固定销钉 的作用进行描述。近端密封68的中间孔72设有内螺纹(图中未示)。 远端密封70具有与近端密封68相类似的结构，同样包括一个垫圈74， 其没有固定销钉76。远端密封70设有外螺纹78，该外螺纹78可以与近 端密封68的中间孔72中的对应的内螺纹啮合，使得多个跨接组件60能 端对端地连接成一串。
参照图7-9，根据本发明的流体循环方法，图中所示的跨接组件60 被可拆卸地安装在规样导筒20内。跨接管62被放置在主腔室44内，近 端密封68被放置入口管22内，远端密封70被放置主出口管23内。通过 固定销钉76与入口管22的近端52中的内部台肩82接合，从而把跨接组 件60可拆卸地安装在规样导筒20内。当近端密封68的固定销钉76与台 肩82接合时，近端密封68和远端密封70根据需要分别被放置在入口管 22和主出口管23内，固定销钉76防止在本发明的流体循环方法中在正 常的操作压力作用下，跨接组件60在规样导筒20内进一步移动。固定 销钉76具有预定的失效压力临界值，该临界值使得这些固定销钉76在 增大的压力作用下可以被剪断，从而使得操作者能按照后面所描述的 方式在入口管22和主出口管23内把跨接组件60从它的安装座上拆卸下 来。
近端密封68和远端密封70中的每个密封的大小被做成使其外径接 近于入口管22和主出口管23的内径，以便在入口管22和主出口管23与 密封68，70的垫圈74之间形成流体密封。因此，入口管22，跨接组件 60，和主出口管23限定出一条通过规样导筒20的连续的下井流通路径。 跨接组件60把下井流通路径与分支出口管24进行流体分隔开。一个流 体密封分支塞84被拧入分支出口管24的远端57内，以便在进行流体循 环期间，把分支出口管24与规样导筒20的外部进行流体分隔开。分支 塞84是由一种能容易地被传统的油田钻头钻穿的材料制成。
下面将参照附图10来描述本发明的流体循环过程。图中的一规样 导筒系统总体上由附图标记90表示，在这个系统中，进行流体循环过 程。规样导筒系统90包括许多规样导筒20a，20b，20c，这些规样导筒与 上面参照图1所描述的规样导筒20相同。象上面参照图7-9所描述的那 样，单独的跨接组件60a，60b，60c分别被安装在每个规样导筒 20a，20b，20c内。跨接组件60b，60c被称作下部跨接组件，它们与上面参 照图6所描述跨接组件60相同。跨接组件60a被称作顶部跨接组件，该 跨接组件60a与下部跨接组件60b，60c的不同之处只在于近端密封68的 中间孔72的结构，对该中间孔按照本领域的熟练技术工所熟知的方式 进行一些改变，以便按照后面要描述的方式来接收一个泵下塞。在所 有其它方面，顶部跨接组件60a与下部跨接组件60b，60c是相同的。
为了解释的目的，图中所表示的内部安装有跨接组件60a，60b，60c 的规样导筒20a，20b，20c被串联地端对端地堆叠起来，并被相互连接起 来。尤其是，利用螺纹56，54分别把初始规样导筒20a的主出口管23 的远端55与下一个位于远端的规样导筒20b的入口管22的近端52相连 接，从而把规样导筒20a，20b连接在一起。其中的初始规样导筒20a也 被称作近端规样导筒，所说的下一个位于远端的规样导筒20b也被称作 第一增加规样导筒。类似地，利用螺纹56，54分别把第一增加规样导 筒20b的远端55与下一个位于远端的规样导筒20c连接起来，以便把规 样导筒20b，20c连接在一起。其中的下一个位于远端的规样导筒20c被 称作第二增加规样导筒。对于本领域熟练技术工来说，很明显，这些 接连的规样导筒不需要被连续地端对端地堆接，这也在本发明的范围 内。实际上，尽管这些规样导筒相互之间基本上被间隔开达一千英寸 或更多大，但是，这些接连的规样导筒常常是被连续地连接。如果两 个相继的规样导筒被连续地连接，但是被间隔开一个距离，那么，利 用传统的连接套管(图中未示)把最近端的规样导筒的远端55可流体 连通地与下一个相继的规样导筒的近端52相连接，其中的连接套管的 直径与管22，23，24的直径相同。例如，管22，23，24和连接套管都 具有5.5英寸的直径。
图中所示出的本发明中的规样导筒系统90总共具有三个规样导 筒，即，一个近端规样导筒20a和两个增加规样导筒20b，20c。对于本 领域普通技术人员来说，很显然，本发明的规样导筒系统90可以具有 许多的增加规样导筒，只要增加规样导筒的数目被所涉及的下井环境 所允许以及满足操作者需要即可。按照基本上与前面的规样导筒 20a，20b，20c相同的方式从第二增加规样导筒20c来连续地串接图中未 示出的增加规样导筒。
规样导筒系统90被放置在一个主井筒92内，该井筒92从井口86通 过土质材料进入地层94内。主井筒92具有一个驻留部分98，规样导筒 20a，20b，20c驻留在这个驻留部分内。该驻留部分大致是竖直的。主井 筒92具有一个远端部分100，该远端部分延伸超出所说的驻留部分98， 并从竖直方向进行水平偏离。在本发明范围内，也可以设置这样的一 主井筒92，其中，驻留部分98有些偏离竖直方向，或者，远端部分100 基本上是竖直的。一个地面或中间套管102被设置在主井筒92的近端 104，该套管102从井口106延伸至驻留部分98的近端106。在开始本发 明的流体循环过程之前，可以利用水泥(图中未示)把套管102固定在 近端部分104内。然而，驻留部分98通常是未加套管的敞开的井筒，该 井筒在地层94与规样导筒20a，20b，20c之间具有一敞开的环状空间107。 同样，远端部分100通常是一未加套管的敞开的井筒。
规样导筒系统90还包括一根上升管108，该上升管具有一个远端 110，利用螺纹54和远端110上对应的螺纹(图中未示)把远端110与近 端规样导筒20a的入口管22的近端52连接起来。上升管108与近端规样 导筒20a的入口管22具有相同的内径和外径。上升管108从驻留部分98 的近端106延伸到近端部分104中这样一个位置，在该该位置，上升管 108的对置的近端112与一颈圈114相交。交点通常位于井口96附近。颈 圈114的外径与套管102的内径相同，并具有一中间孔116，该中间孔的 大小被做成能接收上升管108的近端112。利用螺纹或其它传统的连接 方式(图中未示)在中间孔116处把近端112与颈圈114连接起来。
入口管22相对于主井筒92的中轴线偏出设置，这是由于近端规样 导筒20a的结构造成的，然而，颈圈114的中间孔116与主井筒92的中轴 线是同心设置的。结果是，上升管108在主井筒92的近端部分104中经 过一个微弯头，以便与近端规样导筒20a的入口管22对齐。第二颈圈(图 中未示)可以被设置在驻留部分98的近端106处，以便有利于上升管108 的远端与近端规样导筒20a的入口管22对齐。
规样导筒系统90还包括一个远端延伸管120，该远端延伸管具有一 个近端122和一个远端124。利用螺纹和近端122上对应的螺纹(图中未 示)把远端延伸管120的近端122与第二增加规样导筒20c的主出口管23 相连。远端延伸管120从驻留部分98的远端126通过主井筒92的远端部 分100延伸，并终止于远端延伸管120的远端124，其中的远端延伸管120 通常位于主井筒92的底部128。远端延伸管120与第二增加规样导筒20c 的主出口管23具有相同的内径和外径，从而，环状空间107伸出超过主 井筒92的驻留部分98，并通过远端部分100延伸到远端124。一个传统 的固定鞋130与连接颈圈132被连续地设置在远端124。固定鞋130具有 许多侧向开口133，这些侧向开口在远端延伸管120的内部与环状空间 107之间提供流体连通。
如图10所示，规样导筒系统90处于流体循环的工作状态。这样， 规样导筒系统90的部件以这样的方式对齐，即，使得下井流通路径从 中间孔116连续地通向侧向开口133。通过这条下井流通路径，就能在 井口96与环状空间107之间直接形成流体连通，然而，规样导筒 20a，20b，20c的分支管24最好被与井口96及环状空间107保持流体分隔。 通过泵送，使油田流体例如泥浆或分隔器从井口96通过下井流通路径， 从而开始流体循环过程，如图中箭头所示。持续地进行泵送，使流体 通常远端延伸管120，并从开口133流出，然后向上流到环状空间107。 根据需要，可以在颈圈114处设置传统的再循环装置(图中未示)，以 便使流体再次循环地流回到下井流通路径内。在整个液体循环过程中， 跨接组件60a，60b，60c和塞84基本上可防止任何流体进入规样导筒 20a，20b，20c的分支管24。同时，旁通管34使得循环流体通过环状空间 107向上流动，即使在圆筒形主体21的外径略小于井筒92的情况下，也 会没有限制地经过规样导筒20a，20b，20c。例如，主体通常具有11.375 英寸的外径，而井筒92具有12.25英寸的直径。
如图11-15所示，这种流体循环操作结构可以适用于一系列连接的 结构，它使得一个人就可以进行把规样导筒20a，20b，20c固定到井筒92 内的过程。这个固定方法是这样开始的，把油田水泥浆料134泵送到下 井流通路径内。持续地进行这种水泥的泵送，直到泵送到下井流通路 径中的浆料134达到期望的量为止。水泥浆料134最好具有足够的量， 以便当被完全放入环状空间107时，使能把规样导筒20a，20b，20c固定在 主井筒92内，并能对环状空间107进行密封。
首先，参照图11，在把浆料134放入下井流通路径后，如图所示， 一个流体不能通过的下泵塞136被放置在浆料134的中间开口116内。参 照图12，在流动的流体例如泥浆的作用下，下泵塞136通过中间孔116 和上升管10向远端移动，其中的泥浆是从下泵塞136后面的井口96进行 泵送的。下泵塞136在流动的流体的作用下向远端继续移动，直到该下 泵塞与近端跨接组件60的近端密封68接合，其中的近端跨接组件60位 于近端规样导筒20a的入口管22内。下泵塞136的大小被做成能嵌套在 近端密封68的中间孔72内。并且所具有的外径接近于中间孔72的内径。 这样，下泵塞136就在中间孔72和下泵塞136之间形成流体密封，从而 阻止流体从中间孔72流动。在下泵塞136的后面通过下井流通路径进行 泵送移动的流体，泵送压力足以在下泵塞136的近端侧和远端侧之间形 成一个正的移动压差。当这个压差超出近端密封68的固定销钉76的失 效荷载时，固定销钉76就被切断，这允许在下泵塞前面进行整个近端 跨接组件60a的远端移动。
参照图13，近端跨接组件60a和嵌套的下泵塞136通过近端规样导 筒20a的入口管22向远端移动，直到近端跨接组件60a的远端密封70接 触第一增加跨接组件60b的近端密封68为止，其中的第一增加跨接组件 60b位于第一增加规样导筒20b的入口管22内。结果是，近端跨接组件 60a从近端规样导筒20a的入口管22经过，从而在入口管22与近端规样 导筒20a的分支出口管24之间通过主体21能进行流体连通。
参照图14，近端跨接组件60a和嵌套的下泵塞136从近端规样导筒 20a的主出口管23被进一步地向远端移动，并通过切断第一增加跨接组 件60b的近端密封68的固定销钉76，从而移入第一增加规样导筒20b的 入口管22内。于是，近端跨接组件60a通过第一增加规样导筒20b的入 口管22移动相连接的第一增加规样导筒20b，直到第一增加跨接组件 60b的远端密封70接触第二增加组件60c的近端密封68为止，其中的近 端密封68位于第二增加规样导筒20c的入口管22内。这样，下泵塞136 和跨接组件60a，60b，60c被连续地堆积在第一和第二增加规样导筒 20b，20c的入口管22和主出口管23内。很显然，移动的流体每次移动一 跨接组件时，如图13和图14所示，被移动的跨接组件又使水泥浆料134 的增加部分移支到环状空间107内。
图15表示出了处于最后固定状态中的规样导筒系统90，其中近端 跨接组件60a、嵌套的下泵塞136、以及相继的第一和第二增加跨接组 件60b，60c从第一和第二增加规样导筒20b，20c的入口管22和主出口管 23被进一步地向远端移动，直到下泵塞136和跨接组件60a，60b，60c完全 经过规样导筒20a，20b，20c为止。这些连续堆积的下泵塞136和跨接组件 60a，60b，60c位于远端延伸管120的远端124内的连接颈圈132处。于是， 下泵塞136和跨接组件60a，60b，60c确保了全部的水泥浆料134被完全移 入到环状空间107内。一旦水泥浆料134被正确地放置到环状空间107 内时，最好在主井筒92内或从该主井筒92进行其它操作之前，完成所 说的固定过程。在整个固定过程中，跨接组件60a，60b，60c和塞84基本 上防止了任何水泥进入规样导筒20a，20b，20c的分支管24内。然而，当 完成固定过程时，就能在规样导筒20a，20b，20c的对应的入口管22与分 支管24之间通过对应的规样导筒主体21形成流体连通。
如图16所示，已把规样导筒系统90构造成一种工作结构，这种工 作结构使得能在这种规样导筒系统90中，利用一个或多个被固定的规 样导筒20a，20b，20c来进行对一个或多个分支井筒进行钻进并进行完 井。图16所示的结构还能对主井筒92进行延伸钻进和完井，使井筒超 过底部128。图16所示的结构与图15中的结构不同，在图16中，跨接组 件60a，60b，60c已从图16所示结构中的远端延伸管120中撤出。一种把跨 接组件60a，60b，60c从下井流通路径中撤出的一种优选方式是把它们钻 出来。
本发明的钻进和完井过程采用了一个转向器，在图17中由附图标 记140总体上表示出了这个转向器。该转向器140包括一个固体的圆筒 形心轴142、一个衬里封隔器144、一些可拆卸的锁定环146、以及一个 弹簧加载的锁定凸耳148。心轴142具有一个近端150和一个远端152。 近端150具有沿对角倾斜的表面154，该倾斜表面154相对于主井筒92 的纵轴线倾斜成一个角度。该倾斜表面154用于按照一种后面要被描述 的方式来引导一钻进组件通过规样导筒系统90。远端152具有一锥体， 以便有利转向器140通过规样导筒系统90移动。
另外，参照图18，图中所示的转向器140被安装在主体21内，并伸 入到规样导筒20的主出口管23内。倾斜表面154位于主体21内，该倾斜 表面154的倾斜角度朝向分支出口孔33。因此，转向器器140，更具体 地说，倾斜表面154对任何流体、工具或其它构件进行引导，使它们通 过入口管22进入主体21，并进入分支出口管24内。衬里封隔器144在心 轴142与主出口管23之间提供高压密封，该高压密封基本上防止了任何 流体通过该转向器140流过主出口管23。可拆卸的锁定环146与槽49协 作，如图1所示，该可拆卸的锁定环146把转向器140固定住，使得转向 器140在工作期间在规样导筒20内不能线性移动。把这些锁定环146从 这些槽49中撤出，从而使操作者能根据需要把转向器140重新定位到规 样导筒系统90的另一个规样导筒20上。弹簧加载的锁定凸耳148与纵向 槽50配合，从而在转向器140工作期间，防止转向器140在规样导筒20 内转动。转向器140被制造成能抵抗的压力至少为3500psi(磅/平方英 寸)，优选地是7000psi，更优选地是10000psi，或更大，并且在保持 密封的同时，在主出口管23内不会发生移动。因此，转向器被保持在 规样导筒20中的应有的位置中，并利用规样导筒20来进行钻进，或进 行高压完井过程，例如采用在后面将要描述的压力刺激。
尽管图中未表示出，但是对于本领域普通技术人员来说，很显然， 转向器140可以被安装在主体21内，并且可以伸入到规样导筒20的分支 出口管24内。倾斜表面154位于主体21内，使该倾斜表面154的斜面朝 主出口孔31，以便对任何流体、工具或其它构件进行引导，使其通过 入口管22进入主体21，并进入主出口管23内。这种结构可用于钻进或 完井过程，从而向上面所描述的那样使主井筒92延伸。
图19表示出了的规样导筒系统90被用于分支井筒的钻井过程中。 转向器140被安装在第二增加规样导筒20c内，安装方式与参照图18所 描述的方式基本相同。从井口的一个钻架把一根钻杆156和其末端所安 装钻头158通过主井筒92插入到规样导筒系统90内。当钻杆156和钻头 158通过规样导筒20c的入口管22的近端开口32时，转向器140把钻杆 156和钻头158通过连接开口44导入到分支出口管24内。对钻头158进行 驱动，从而钻通分支出口管24的远端开口36中的分支塞84、环状空间 107中的水泥浆料134、并从地层94a钻出一个距离，从而形成第一分支 井筒160。第一分支井筒160具有一条纵向轴线，该纵向轴线偏离主井 筒92的纵向轴线一个角度，换句话说，第一分支井筒160的纵向轴线偏 离主井筒的纵向轴线。
参照图20，从第一分支井筒160撤出钻杆156和钻头158，并把一根 管162插入第一分支井筒160内，并利用一个传统的被安装在圆形槽59 内的悬挂组件(图中未示)把管162悬挂在分支出口管24上，其中的这 根管162被称作衬管。管162的直径通常为3.5英寸。一固定鞋130被设 置在管162内，它与图10中所示的设置在远端延伸管120内的固定鞋基 本相同。在把管162固定在第一分支井筒160内之后，把转向器140重新 安装到第一增加规样导筒20b上，并按照钻进第一分支井筒160基本相 同的方式钻进第二分支井筒164。尽管图中未表示出，但是，同样，在 第二分支井筒164钻进结束时，把一根管162插入第二分支井筒164内。 在把管162固定在第二分支井筒164内之后，转向器140被重新安装到初 始规样导筒20a上，然后按照钻进第一分支井筒160相同的方式钻进第 三分支井筒166，接着把管162插入第三分支井筒，并进行固定。如上 所述，把转向器从主井筒92中除去，并通过远端延伸管120再插入一根 钻杆，以便使主井筒92的底部128向远端再伸入地层94一个距离，这些 同样在本发明的钻进方法的范围之内。
参照图21，图中所示的主井筒92具有根据本发明的中的方法钻出 的第一、第二和第三分支井筒160，164，166。通过对管162进行穿孔， 并对相邻的地层进行压力刺激，从而图中所示的分支井筒160，164， 166中的每个支井筒都已被完井。利用转向器40，按照与前面所描述的 相同钻进方式使工具或管从井口进行转向，从井口把井筒的完井流体 输送到期望的分支井筒内，从而执行分支井筒160，164，166的完全过 程。在分支井筒160，164，166已完井之后，但在穿孔之前，主井筒92 的延伸也可以不采用转向器来进行完井过程。通过规样导筒 20a，20b，20c和远端延伸管120把完井体输送到主井筒的延伸部。
上面已经描述了分支井筒的钻进和完井的一种具体的次序，其中， 并从底部至顶部，从远端至近端的次序，只利用一个转向器140来钻进 和固定分支井筒160，164，166，期间，可以对所用的转向器从底部至 顶部重新安装，以便在按次序钻进每个井筒。然后，从近端至远端的 顺序，从顶部至底部，只利用一个转向器140来对分支井筒160，164， 166进行完井，期间，从顶部至底部来重新安装所用的转向器，以便按 顺序对每个井筒进行完井操作。
尽管图中未表示出，但是，在本发明的范围内，在进行钻进和完 井期间，也可以采用多个与转向器140基本相同的转向器。在利用第二 增加规样导筒和第一转向器钻进第一分支井筒并对井进行固定之后， 把第一转向器保留在第二增加规样导筒内，并把第二转向器放置在第 一增加规样导筒内。利用第一增加规样导筒和第二转向器来钻进第二 分支井筒，并对该第二分支井筒进行固定。第二转向器被保留在第一 增加规样导筒内，并把第三转向器放置在初始规样导筒内。利用初始 规样导筒和第三转向器来钻进第三分支井筒，并进行固定。然后，利 用第三转向器和初始规样导筒对第三分支井筒进行完井。然后，把第 三转向器从主井筒内撤出，并利用第二转向器和第一增加规样导筒对 第二分支井筒进行完井。最后，把第二转向器完全从主井筒内撤出， 并利用第一转向器和第二增加规样导筒对第一分支井筒进行完井，接 着，把第一转向器完全从主井筒内撤出。
在本发明的范围内，还可以按照从远端至近端，从底部至顶部的 次序，只利用一个上面所描述的转向器来进行钻进分支井筒160，164， 166，但是，在钻进第一分支井筒160并对该第一分支井筒进行完井之 后，把所说的转向器140保留在应有的位置。在没有采用同心的套管的 情况下，通过把完井流体向下直接输送到第一分支井筒160内来对新钻 成的第一分支井筒160进行完井。然后，转向器140被重新放置近端， 以便按顺序进行下一个井筒的钻进操作。通过这种方式，按照从远端 至近端的顺序来对分支井筒160，164，166进行完井，其中的完井顺序 与钻进这些分支井筒的顺序是相同的。
尽管图中未表示出，但是，在本发明的范围内，也可以在分支井 筒160，164，166被钻成并用于投入生产之后，仍然保持这些分支井筒 160，164，166是不加套管的和/或不被固定的。在本发明的范围内， 也可以按照从近端至远端的顺序来进行钻进分支井筒160，164，166， 并且按照上面所描述的任何顺序来对分支井筒160，164，166进行完井。
尽管在前面已经描述并用图表示出了本发明的一些优选实施例， 但是，应当知道，可以对本发明作出诸如上面所提出的以及其它的修 改和变化，但这些都落入本发明的范围之内。例如，在本发明的范围 内，可以构造这样一种下井规样导筒系统，它采用规样导筒20与一个 或多个传统的规样导筒例如在美国专利US5330007中所公开的规样导 筒串接起来，在此引用这篇美国专利文献作为参考。